福建省莆田市锦江中学2023-2024学年高三上学期第一次阶段（开学考）考试生物试题【含答案】

莆田锦江中学2023-2024学年上学期高三第一次阶段考试生物试卷1.维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（）A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松B.适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降D.肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降【答案】C【解析】【分析】由题目信息可知，维生素D3既可以从食物中获取，又可以在阳光化由其他物质转化而来，而肾脏合成和释放的羟化酶可以促进其活化，从而促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。【详解】A、肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松，A正确；B、因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化，而它又能促进钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育，B正确；C、细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降，C错误；D、肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降，D正确。故选C。2.球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（）A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂B.球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏【答案】A【解析】【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏，天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的，而变性后次级键被破坏，A错误；B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；D、变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。故选A。3.PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的（）A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸【答案】B【解析】【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。【详解】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。故选B。4.运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（）A.低强度运动时，主要利用脂肪酸供能B.中等强度运动时，主要供能物质是血糖C.高强度运动时，糖类中能量全部转变为ATPD.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量【答案】A【解析】【分析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。故选A。5.食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（）A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖C.低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类【答案】C【解析】【分析】食物腐败变质是由于微生物的生长和大量繁殖而引起的，根据食物腐败变质的原因，食品保存就要尽量的杀死或抑制微生物的生长和大量繁殖。【详解】A、干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；B、腌制过程中添加食盐、糖等可制造高渗环境，从而微生物的生长和繁殖，B正确；C、低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般果蔬的保存温度为零上低温，C错误；D、高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。故选C。6.南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（）A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能【答案】A【解析】【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，ATP是直接能源物质。【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。故选A。7.生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。单体连接键生物大分子检测试剂或染色剂葡萄糖—①—②③蛋白质④⑤—核酸⑥根据表中信息，下列叙述错误的是（）A.①可以是淀粉或糖原B.②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基C.②和⑤都含有C、H、O、N元素D.④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂【答案】B【解析】【分析】多糖的单体是葡萄糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。【详解】A、葡萄糖是多糖的单体，多糖包括淀粉、糖原和纤维素，故①可以是淀粉或糖原，A正确；B、蛋白质是由单体②氨基酸通过脱水缩合形成③肽键连接形成的，核酸的单体是核苷酸，故⑤是核苷酸，B错误；C、②氨基酸的基本元素组成是C、H、O、N，⑤核苷酸的元素组成是C、H、O、N、P，C正确；D、检测蛋白质的④可以是双缩脲试剂，检测核酸的⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂，D正确。故选B。8.植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（）A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰D.叶绿体中色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢【答案】D【解析】【分析】1、叶绿体色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；分离色素原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。2、叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。【详解】A、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；B、光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。故选D。9.科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（）A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充【答案】B【解析】【分析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。【详解】A、细胞学说主要由施莱登和施旺建立，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充，A正确；B、共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；自然选择学说揭示了生物进化的机制，揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础，B错误；C、中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，随着研究的不断深入，科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA（RNA的复制）以及从RNA流向DNA（逆转录），对中心法则进行了补充，C正确；D、最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质，在20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能，这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。故选B。10.有关预防和治疗病毒性疾病的表述，正确的是（）A.75%的乙醇能破坏病毒结构，故饮酒可预防感染B.疫苗接种后可立即实现有效保护，无需其他防护C.大多数病毒耐冷不耐热，故洗热水澡可预防病毒感染D.吸烟不能预防病毒感染，也不能用于治疗病毒性疾病【答案】D【解析】【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。【详解】A、75%的乙醇能破坏病毒结构，但饮酒时一方面因为酒精浓度达不到该浓度，另一方面饮酒后酒精并不一定直接与病毒接触，故饮酒达不到预防感染的效果，A错误；B、疫苗相当于抗原，进入机体可激发机体产生抗体和相关的记忆细胞，疫苗接种后实现有效保护需要一段时间，且由于病毒的变异性强，疫苗并非长久有效，故还应结合其他防护措施，B错误；C、洗热水澡的温度通常较低，达不到将病毒杀灭的效果，且病毒入侵后通常进入细胞内，无法通过表面的热水进行杀灭，C错误；D、吸烟不能预防病毒感染，也不能用于治疗病毒性疾病，且会对人体造成伤害，应避免吸烟，D正确。故选D。11.关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是（）A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道【答案】C【解析】【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行，A正确；B、核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，B正确；C、有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C错误；D、内质网是由膜连接而成的网状结构，是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D正确。故选C。12.溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（）A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D.溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强【答案】D【解析】【分析】1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。故选D。13.细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（）A.原核细胞无核仁，不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录【答案】B【解析】【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。故选B。14.囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是A.囊泡的运输依赖于细胞骨架B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体【答案】A【解析】【分析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。囊泡以出芽的方式，从一个细胞器膜产生，脱离后又与另一种细胞器膜融合，囊泡与细胞器膜的结合体现了生物膜的流动性。【详解】A、细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，A正确；B、核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B错误；C、囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即具有一定的流动性，C错误；D、囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一的整体，D错误。故选A。15.已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（）①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤【答案】A【解析】【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。【详解】①③④、根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成肽链”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；②、据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；⑤⑥、古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。②⑤⑥组合符合题意，A正确。故选A。16.缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外（如图所示），降低细胞内外的K＋浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常浓度而死亡。下列叙述正确的是（）A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K＋到膜外 B.缬氨霉素为运输K＋提供ATPC.缬氨霉素运输K＋与质膜的结构无关 D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力【答案】A【解析】【分析】分析题意：缬氨霉素可结合在微生物的细胞膜上，将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓度差，可推测正常微生物膜内K＋浓度高于膜外。【详解】A、结合题意“将K＋运输到细胞外，降低细胞内外的K＋浓差”和题图中缬氨可霉素运输K＋的过程不消耗能量，可推测K＋的运输方式为协助扩散，顺浓度梯度运输，A正确；B、结合A选项分析可知，K＋的运输方式为协助扩散，不需要消耗ATP，B错误；C、缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，能结合在细胞膜上，能在磷脂双子层间移动，该过程与质膜具有一定的流动性这一结构特点有关，C错误；D、噬菌体为DNA病毒，病毒没有细胞结构，故缬氨霉素不会影响噬菌体的侵染能力，D错误。故选A。17.枣有“百果之王”的美称，成熟时枣出现裂果会影响枣的品质和产量。为研究枣裂果出现的原因，某兴趣小组测定了枣在生长发育过程中果皮细胞的细胞壁结构物质含量的变化，测定结果如图所示。（1）构成纤维素的基本单位是__________。据图推断，在成熟期，出现裂果的原因可能是___________。（2）有研究表明，在枣果实迅速增长期，Ca元素与果胶结合形成钙盐，能够增强细胞壁的弹性，使果皮有较强的抗裂能力，从而有效降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是________。防素是生产上常用的叶面肥，主要成分为有机钙和无机钙，能有效降低裂果率。设计实验验证防素具有降低枣裂果率的作用，写出简要的实验思路和预期实验结果__________。【答案】①.葡萄糖②.纤维素和果胶是细胞壁的主要组成成分，二者含量下降，细胞壁的支持和保护作用减弱，枣果皮韧性降低，容易裂果③.是细胞某些复杂化合物的重要组成成分④.实验思路：取若干长势相同的枣树，平均分成A．B两组，在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素，B组喷洒等量的蒸镏水，在成熟期进行裂果率统计。预期结果：A组裂果率低于B组裂果率【解析】【分析】细胞内的无机盐主要以离子的形式存在，有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。从图中看出，随着果实不断成熟，纤维素和果胶不断降低，而裂果率不断增加。【详解】（1）纤维素是多糖，其基本组成单位是葡萄糖；从图中看出随着纤维素和果胶的含量降低，裂果率增加，所以可能的原因是纤维素和果胶是细胞壁的主要组成成分，二者含量下降，细胞壁的支持和保护作用减弱，枣果皮韧性降低，容易裂果。（2）Ca元素与果胶结合形成钙盐，说明无机盐是细胞某些复杂化合物的重要组成成分；验证防素具有降低枣裂果率的作用，自变量是防素，因变量是裂果率，所以设计实验思路：取若干长势相同的枣树，平均分成A、B两组，在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素，B组喷洒等量的蒸镏水，在成熟期进行裂果率统计；预期结果：A组裂果率低于B组裂果率。【点睛】本题主要考查矿质元素在细胞中的作用，需要考生识记矿质元素的基本知识，掌握实验设计的思路。18.学习以下材料，回答下面问题。调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。（1）叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。（2）结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。（3）请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株（4）本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。【答案】（1）①.光合②.脂肪酸（2）长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸转化为A酸（3）②④①③（4）叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A酸-B酸的稳态与平衡【解析】【分析】本实验为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。【小问1详解】叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。【小问2详解】据图可知，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸转化为A酸，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。【小问3详解】为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡（不出现叶片黄斑），但仍保留m基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通过分析细胞中各种物质含量变化①确定相应蛋白的细胞定位和功能，进而③鉴定相关基因，正确顺序为②④①③。【小问4详解】结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿体和线体协调配合，维持细胞的稳态与平衡：叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。19.某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是_____（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布_____上，其中类胡萝卜素主要吸收_____（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是_____。（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。_____【答案】（1）①.差速离心②.类囊体（薄）膜③.蓝紫光（2）悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类。（3）思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。【解析】【分析】叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，光合色素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。【小问1详解】植物细胞器的分离方法可用差速离心法，叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，光合色素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。【小问2详解】光合作用光反应和暗反应同时进行，黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料ATP和NADPH，暗反应无法进行，产物不能生成。【小问3详解】要验证叶绿体中有光合作用产物淀粉，需要将叶绿体提取出来并检测其中淀粉。因此将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，先进行饥饿处理，排除原有淀粉的干扰。之后甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，需要脱绿处理，制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期的结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。20.在这个奶茶、甜品泛滥的时代，多数人逐渐养成长期高糖摄入的饮食习惯，高糖摄入不仅会导致肥胖和糖尿病，还容易导致焦虑和抑郁症等心理疾病。日常饮食中最离不开的调料——油、盐，油的过量摄入会增加高血压、血脂异常等慢性病的发病风险；而高钠更是高血压患者发病的主要危险因素之一。为此提出减控“糖油盐”，为健康加分的理念。结合相关知识回答下列问题：（1）正常机体摄入高糖会导致机体血糖浓度升高，引起__________分泌的胰岛素增加。胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行__________，进入肝、肌肉并合成__________，进入脂肪组织细胞转变为__________；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。长期摄入高糖会导致肥胖的原因是__________。（2）植物油在室温时呈液态，为不饱和脂肪酸，其“骨架”是一条由__________组成的长链，是细胞内的储能物质。研究发现，质量相同的脂肪比糖原氧化分解释放的能量多，从元素组成及含量分析，其原因是__________。（3）食用高钠会导致血钠含量升高，引起细胞外液的__________升高，同时会导致肾上腺皮质分泌的__________减少，导致肾小管和集合管对Na+的重吸收减少。【答案】（1）①.胰岛B细胞②.氧化分解③.糖原④.甘油三酯⑤.过多的糖类可转化为脂肪（2）①.碳原子②.与糖原相比，脂肪分子中C、H的比例高，O的比例低，氧化分解时同等质量的脂肪比糖原消耗的O2多，释放的能量也多（3）①.钠离子②.醛固酮【解析】【分析】血糖的升高会刺激下丘脑的感受器进而通过神经刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，但同时血糖的升高也会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素分泌的增多：①会抑制胰高血糖素的分泌②促进糖类的氧化的分解③促进血糖转化为肝糖原、肌糖原④促进糖类转化为脂肪、非必需氨基酸。血糖降低，刺激下丘脑和胰岛B细胞，而下丘脑也会通过神经刺激胰岛B细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素会促进储能物质向血糖的转化，进而提高血糖。【小问1详解】当血糖浓度上升时，会引起胰岛B细胞的胰岛素增加，胰岛素一方面可促进血糖进入组织细胞氧化分解，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪细胞转变为甘油三酯。过多的糖类可转化为脂肪，因此长期摄入高糖会导致肥胖。【小问2详解】脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链。脂肪分子中C、H的比例高，O的比例低，氧化分解时同等质量的脂肪比糖原消耗的O2多，释放的能量也多。【小问3详解】细胞外液的钠离子浓度较高，细胞内液的钾离子浓度较高，食用高钠会导致血钠含量升高，引起细胞外液的钠离子升高。肾上腺皮质分泌的醛固酮具有保钠排钾的作用，当细胞外液的钠离子浓度上升时，会导致肾上腺皮质分泌的醛固酮减少，导致肾小管和集合管对Na+的重